elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Privacy Policy | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

HD-TEG: Effizienzsteigerungspotential bei Nutzfahrzeugen durch den Einsatz eines neuartigen Abwärmenutzungssystems (Thermoelektrik)

Heber, Lars and Schwab, Julian and Knobelspies, Timo and Grill, Michael and Yang, Kangyi (2021) HD-TEG: Effizienzsteigerungspotential bei Nutzfahrzeugen durch den Einsatz eines neuartigen Abwärmenutzungssystems (Thermoelektrik). Other. Project Report.

[img] PDF
5MB
[img] PDF
5MB

Abstract

In diesem Projekt wurde die Effizienzsteigerung von modernen schweren Nutzfahrzeugen durch den Einsatz eines neuartigen Abwärmenutzungssystems demonstriert. Dabei wurde erstmalig ein nutzfahrzeugspezifisches System basierend auf der Thermoelektrik mit Hilfe eines gesamtheitlichen Entwicklungsansatzes entwickelt und das Potential dieser Technologie für heutige und zukünftige Nutzfahrzeuge dargestellt. Als Referenzfahrzeug diente ein innovatives Serien-Nutzfahrzeug mit Erdgasmotor, welches als eine Schlüsseltechnologie für den zukünftigen emissionsärmeren Straßengüterverkehr im Nah- sowie im Fernbereich gilt. Projektschwerpunkte waren gleichermaßen die Effizienzsteigerung des thermoelektrischen Systems und des Fahrzeuges sowie die Kostensenkung des Systems durch Verwendung von seriennahen Aufbautechnologien und Fertigungsverfahren. Die Systemkosten von Abwärmenutzungssystemen im Nutzfahrzeug müssen sich anwendungsspezifisch in möglichst kurzer Nutzungszeit im Realbetrieb amortisieren. Dazu wurde eine Bauweise des TEG gewählt, die eine hohe Energieausbeute bei gleichzeitig geringem Gewicht verspricht und somit Vorteile sowohl unter Realfahrbedingungen als auch in relevanten Fahrzyklen bietet. Eine neuartige ganzheitliche Auslegungsmethode bietet das Potential, thermoelektrische Systeme in Zukunft deutlich effizienter auslegen zu können. Hierbei wurden neben der Systemauslegung erstmals auch alle Wechselwirkungen mit dem Nutzfahrzeug betrachtet und quantifiziert. Die Umsetzung dieser Ansätze wurden in mehreren Funktionsmustern dargestellt. Durch die enge Zusammenarbeit der Projektpartner, konnte das Wissen und die umfangreiche Erfahrung beider in das Projekt einfließen, um der Technologie im Nutzfahrzeug zum Durchbruch zu verhelfen. Als Ergebnis konnte erstmalig ein Abwärmenutzungssystem in Form eines Thermoelektrischen Generators für ein innovatives Erdgasnutzfahrzeug wirtschaftlich ausgelegt werden. Die berechnete Amortisation wurde zumeist in einer Zeit von kleiner als zwei Jahren, unter Annahme der Serienentwicklung des Systems, erzielt. Die Kraftstoffreduktion liegt bei bis zu 2,5 %, das entspricht rund 1 kg/100 km Kraftstoff. Zukünftiges Potential liegt bei weiteren 1,2 Prozentpunkten. Bei einer Hardwarerealisierung wurde am Funktionsmuster über 2,5 kW elektrische Leistung gemessen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/142027/
Document Type:Monograph (Project Report, Other)
Title:HD-TEG: Effizienzsteigerungspotential bei Nutzfahrzeugen durch den Einsatz eines neuartigen Abwärmenutzungssystems (Thermoelektrik)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Heber, Larslars.heber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5077-0984
Schwab, JulianJulian.Schwab (at) dlr.deUNSPECIFIED
Knobelspies, TimoTimo.Knobelspies (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1118-7571
Grill, MichaelUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Yang, KangyiUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:2021
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:73
Status:Published
Keywords:Thermoelektrischer Generator, Nutzfahrzeuge, Effizienzsteigerung
Institution:DLR
Department:INstitut für Fahrzeugkonzepte
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Road Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V ST Straßenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - NGC Antriebssystem und Energiemanagement
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Vehicle Concepts
Deposited By: Heber, Lars
Deposited On:10 Jun 2021 13:19
Last Modified:15 Jun 2021 14:15

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Information
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2017 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.